混凝土断裂参数尺寸效应研究的新途径

本项目研究扩展增长曲线模型中回归系数阵B：（i=1…，m）及协差阵∑以及它们的线性函数的最优估计问题，在独立同分布情形下，1）给出了tr(C∑)可估的充要条件；2）求出了可估函数tr(C∑)的无偏不变最小模二次估计（MINQE（V，I））；3）给出了tr(C∑)的MINQE（U，I）成为UMVIQVE（一致最小方差不变二次无偏估计）的充要条件4），给出了tr(C∑)的VMVIQVE存在的充要条件，对∑(m,i=1)tr(DlBt) tr(C∑)的V最优估计的研究，也得到了类似上述1）-4）的一系列结果，而在独立同椭球等高分布的情形下，关于tr(C∑)及∑(m,i=n)tr(DlBt) tr(C∑)的最优估计的研究，也得到了类似于1）-4）的一第列进一步结果，这样就把通常的增长曲线模型（即M-1的情况）中未知参数阵的最优估计的成果推广新m为任意正整数的情况。 2100433B

混凝土结构在施工和服役过程中都会产生损伤。目前，在对结构的安全性分析时，大多因初始损伤难以确定而予以忽略，这将直接影响结构损伤分析的结果，而涉及混凝土初始损伤的文献甚少。此外，损伤参数的确定大多基于实验室的小尺寸试件试验，而实际工程中需要用损伤参数对结构的安全性进行分析的又多是大体积混凝土结构，尺寸效应对损伤参数的影响不可忽略。本项目将研究混凝土初始损伤问题，并进行损伤参数及其尺寸效应研究。通过对混凝土试件的试验，建立描述混凝土初始损伤的分析模型，提出一种确定初始损伤值的方法；通过不同尺寸混凝土试件的试验，研究损伤参数及其与尺寸的关系，建立实验室小尺寸试件损伤参数与工程结构损伤参数的转换关系式。应用所确定的初始损伤及损伤参数进行混凝土结构的损伤场分析，验证研究成果的合理性。为建立适用于工程结构的损伤分析模型奠定基础，为大型工程结构的安全性评价提供科学依据。 2100433B

本研究以试验方法为主，数值方法为辅，对不同脆性的混凝土强度尺寸效应进行研究，着重研究脆性改善对混凝土强度，特别是在较大尺度上对混凝土实际承载能力的提高作用。试验证实了脆性对混凝土强度尺寸效应的影响，表明脆性实际上也影响混凝土的承载能力，试验和数值计算结果还表明，聚合物混凝土和钢纤维混凝土因为改善混凝土的脆性，因此在使用尺度上是有利于承载能力提高。研究还揭示，混凝土强度与断裂韧性尺寸效应两者间存在一定关系，因此可由强度尺寸效应来得到真实断裂韧性；不同荷载状态下，因为破坏时能量耗散的程度不同，因此尺寸效应规律也不同。本研究结果对高强和超高强混凝土的研究与应用有一定的参考意义。 2100433B